关于火力发电厂中电气设备节能降耗的研究

张倩

【摘 要】火力发电厂运行中所采用的主要原材料是石油和煤炭，能源消耗量是非常大的，而且这些原材料都属于是不可再生能源。中国多年来的工业粗放型发展，使得这些原材料已经大量减少，且会在火力发电厂运行中会释放出污染物，对环境造成了污染。随着人们低碳环保意识的增强，火力发电厂要适应时代而发展，就要做好节约能源、降低能耗工作。电气设备作为火力发电厂运行中的主要设备，就需要对其节能降耗问题更要给予关注。本论文针对关于火力发电厂中电气设备的节能降耗展开研究。

【关键词】 火力发电厂 电气设备 节约能源 降低能耗

火力发电厂是中国的基础能源单位，长期以来都承担着供给电力能源的责任，且要确保所提供的电力能源能够充分满足电能用户的需求。火力发电作为应用电力资源的过程中的一种存在形式，也要确保所提供的电力资源能够最大程度地满足当前的社会发展需要。虽然科学技术的快速发展，高端科技元素被用于火力发电厂运行中，使得锅炉的燃烧效率得以提高，当能源传输的时候而出现的热量损耗已经明显减少，但是，由于中国电气技术起步较晚，相比较于发达国家，我国火力发电厂的节能技术依然存在着滞后性。特别是电气设备的损耗问题，还没有切实得到解决，而这直接关乎到火力发电厂的生存与可持续发展。

1 火力发电厂运行中所存在的电气设备损耗问题

1.1 火力发电厂运行中存在严重的铁磁性损耗问题

当火力发电厂处于运行状态，较为普遍存在的损耗形式就是铁磁性损耗。随着发电厂的各种电气设备运行，磁场环境就会产生，而且这些磁场会出现交变的现象。在这样的运行环境下，就会影响到铁质的材料，而导致其出现了严重的损耗，并由此而导致发电厂的运行成本提升。从技术的角度而言，当这种磁场环境对铁质的材料产生不良影响的时候，由于损耗形式的存在会使得线路在传输电能的时候的热量存在形式发生了改变。在电磁场中有大量的热量存在于其中，就会导致整个的磁场温度瞬时提升，这就必然会对电气设备的使用性能产生影响，使其功能性难以发挥出来，甚至会造成电气设备的损坏，使得电气设备的使用寿命降低。从现行的火力发电厂运行情况来看，这种问题的存在是非常普遍的，也是亟待解决的问题。

1.2 火力发电厂对电气设备的运行管理缺乏科学性

火力发电厂的管理是否规范，直接关乎到其运行效率和经济下效益。确保火力发电厂的系统化运行也是确保其持续稳定发展的重要保障。从目前的多火力发电厂管理情况来看，虽然已经形成了规范的管理体系，但是在具体执行中，就会由于缺乏严格执行而导致管理水平不高，对火力发电厂的长远发展非常不利。比如，对于火力发电厂的运行管理，存在着监督不到位的现象，加之工作人员的管理水平不高，技术素养不足，就会影响运行管理的质量。如果火力发电厂在运行管理中没有实现创新，就会对其正常的运行造成负面影响，从而影响了火力发电厂的未来发展。

1.3 火力发电厂电机的能量消耗量大

火力发电厂运行中，电机是发电的重要电气设备。但是，所使用的电机消耗的电能过大，特别是火力发电厂会使用大型的电机，比如，大型的电动机、大型的变压器等。当这些设备运行的时候，就会将火力发电厂的电能大量消耗。要降低这些电气设备的电能消耗量，就需要采用节能降耗措施。这也是火力发电厂运行中需要直接面对的问题。从目前的火力发电厂电气设备配置情况来看，并没有从发电厂的实际运行情况出发选择电气设备，且在接线方式以及在运行参数的选择上都存在着不合理性。所以，火力发电厂在选择大型的电机设备的时候，要对发电厂的电气设备实际需要充分考虑，还要使得电气设备能够满足火力发电厂的运行需求，以达到节能降耗的目的。

2 火力发电厂的电气设备节能降耗的处理措施

2.1 火力发电厂要根据电厂运行实际选择电动机

火力发电厂运行中，电动机是极为关键的电气设备，其运行效率直接关乎到发电厂的运行质量。隨着中国社会经济的发展，各个行业领域大量地使用电气设备，火力发电厂为了满足日益增长的电能需求，已经对原有的发电模式予以改进，引进了技术先进的发电设备。火力发电厂的生产辅助机械要实现有效做功，就要应用三相感应电动机通过旋转之后拖动完成。当三相感应电动机运行中，就会带动各种机械设备完成机械化施工。可见，生产辅助机械做功属于是系统化工程。电力拖动所要完成的任务是将电能转换为机械能，整个过程都是通过电动机的运转来实现的。在电动机的带动下，使得生产辅助机械启动、运转，调整速度并制动作业。当电动机处于运转状态的时候，主要的运行理论就是电磁理论。感应电动机处于运行状态的时候会对有功功率和无功功率进行消耗，前者实现了电能向机械能转换，后者则将旋转磁场建立起来。所以，电动机的能量消耗就会有所降低，不仅可以有效地提高运行效率，而且还可以使得有功消耗量得以降低，相应地，运行功率因数就会有所提高，随之，无功消耗就会有所减少。

火力发电厂要实现电气设备的节能降耗，就要取缔原有的低效率运行的电动机而采用高效运行的电动机。通过采取这种节约能源的措施，可以为提高电动机的运行效率，提高功率因数奠定良好的基础。高效电动机是运行效率很高的电动机，与普通的电动机相比较，其能源消耗量会降低五分之一。高效电动机的运行原理是，在组成部件的使用上，包括转子铁芯以及定子铁芯等等，都采用的是电工硅钢片，这种材料的导磁性比较高，损耗率也比较低，属于是质量优良的钢片。从制造工艺技术上，也是目前较为先进的。所以，当电动机处于运行状态的时候，就会提高运行效率，降低损耗，随着功率因数的提高，电动机运行的热稳定性也会有所提高，从而延长了电动机的使用寿命。

虽然高效电动机的运行效率非常高，而且能够起到节约能源、降低能耗的作用，但是，与普通的电动机相比较，制造成本也相对较高。如果火力发电厂的辅助机械并不需要对运行状态进行调节，就可以使用高效电动机取缔原有的普通电动机，可谓是非常有效的方法。要调节电动机的运行状态，就要对辅助机械进行调节。采用高效电动机所存在的不足之处在于，其不仅制造成本比普通电动机要高很多，导致高效电动机的价格高，而且其维修成本也比较高。当高效电动机运行的时候，是能够实现定速运行，对于火力发电厂电力生产中需要调节流量的问题依然无法有效解决。所以，火力发电厂在选择电动机的时候，要根据发电厂的实际情况进行选择。如果经济条件良好，就可以应用高效电动机以改善发电厂的运行环境，不仅可以使得发电的投入成本降低，而且还能够达到节约能源、降低能源消耗的目的。

2.2 火力发电厂的变压器要避免空载运行

火力发电厂为了满足自身的发电需要，通常都安装有备用变压器，这种变压器为高压启动，一方面是作为备用的变压器存在，同时还发挥着启动发电厂电源的作用。备用变压器的容量通常都会等同于最大的高压厂用变压器的容量，如果其在火力发电厂运行的过程中处于空载运行状态，能源消耗量是非常大的。如果在对备用变压器进行设计的时候，将其启动的设计和备用的设计转变为“冷备用”的设计，就意味着当备用变压器处于备用状态的时候不带电，就可以降低能源消耗，由此而节约了电力能源，降低了发电厂运行成本。但是，火力发电厂在使用冷备用的时候，要与电网的运行规定相符合。备用变压器采用“冷备用”，在进行变压器设置的时候，要使备用变压器在启动的过程中不会带有公用的负荷，而应将这部分负荷合理分配到1号机组高压厂用变压器上和2号机组高压厂用变压器上，并确保所输出的电能能够满足用电规范，以提高用电的可靠性。

2.3 火力发电厂中照明设备应尽量选用节能型灯具

火力发电厂日常生产和工作中，长期使用的照明设备也会大量的消耗电力能源且产生大量的照明损耗。随着技术的不断发展，相对于之前大功率的照明灯具来讲，节能灯具的好处已经显现出来：一个白炽灯泡的平均寿命是1000小时，一个普通日光灯的平均寿命是6000小时以上，而现如今大力推广的LED节能灯具使用寿命理论可达100000小时。它跟白炽灯泡相比节能90%，跟普通日光灯相比节能60%，LED型节能灯理论上1000小时仅耗1度电。且其绿色环保、安全可靠，不含汞和铅等有害元素，利于回收、利用，并且不会产生电磁干扰。从以上分析我们可以看到选用节能型灯具已经是一个必然趋势，其在节能降耗方面有极大的推动作用。因此，火力发电厂大力推广使用节能型灯具是做好节能降耗从实际出发的一个关键环节，是真正能够将节能降耗行动从小处着手的表现。

3 结语

综上所述，因火电厂在发电时，会消耗大量的电能，要想在电气方面做好节能降耗工作，应尽量节省厂用电率。为了解决电气设备能源消耗过大的问题并且还应保证机组的安全正常运行，必须相应的采取一系列针对性措施来降低能耗，以实现能源可持续发展的目标。

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